尿中マイクロRNAから「癌」を特定！

　名古屋大学大学院工学研究科の馬場　嘉信教授、安井　隆雄助教らの研究グループは、九州大学先導物質化学研究所の柳田　剛教授、国立がん研究センター研究所分子細胞治療研究分野の落谷 孝広分野長、大阪大学産業科学研究所の川合　知二特任教授との共同研究で、尿1mLから、がん（肺、膵臓、肝臓、膀胱、前立腺）を特定する技術を新たに発見しました。
　尿中に含まれる細胞外小胞体注1（大きさ40～5000ナノメータ）は、生体機能を制御するマイクロRNA注2を内包していることが知られています。このマイクロRNAは、がん患者／非がん患者で発現しているものが異なっていると考えられてきましたが、効率的に尿中細胞外小胞体を捕捉する技術がないために、尿中マイクロRNAによるがん診断は困難であるという問題が生じていました。
　本研究では、ナノスケールの棒（ナノワイヤ）注3を用いて、尿中の細胞外小胞体を捕捉する新しい技術を構築し、そのナノワイヤが尿中細胞外小胞体を99%以上捕捉する新しい素材であることを発見しました(図1)。また、このナノワイヤで捕捉した尿中細胞外小胞体の内部のマイクロRNAを解析すると、1000種類以上のマイクロRNAが尿中に存在していることも世界で初めて発見しました（人間のマイクロRNAは2000種類以上見つかっているのに対し、従来の技術では200～300種類しか見つかっていなかった）(図2)。さらに、がん患者／非がん患者の尿を用いた解析を行うことで、がん患者／非がん患者で特異的に発現しているマイクロRNAが存在することを明らかにしました(図3)。
　この研究成果は、平成29年12月15日付午後2時（米国東部時間）米国科学雑誌「Science Advances」オンライン版に掲載されました。
　本研究は、科学技術振興機構（JST） 戦略的創造研究推進事業 個人型研究（さきがけ）「超空間制御と革新的機能創成」研究領域（研究総括：黒田　一幸）における研究課題「がん転移メカニズム解明にむけた人工超空間の創製」（研究者：安井　隆雄）、日本医療研究開発機構（AMED）次世代治療・診断実現のための創薬基盤技術開発事業「体液中マイクロRNA測定技術基盤開発」(代表者：落谷　孝広、実施代表者：馬場　嘉信)、日本学術振興会（JSPS）科学研究費補助金基盤研究A「がん超早期診断・予防のためのがん特異的エクソソーム超高精度解析デバイス」(代表者：馬場　嘉信)の一環として行われました。

図1：ナノワイヤを用いた尿中細胞外小胞体の捕捉とそこに内包されるマイクロRNA

図2：（左）ナノワイヤと従来技術の比較　（右）ナノヤイヤにより1000種類以上のマイクロRNAを発見

図3：がん患者／非がん患者の発現量に差が確認されたマイクロRNA